Способ управления однофазным тиристорным выпрямителем с коммутирующим блоком Советский патент 1977 года по МПК H02P13/16 

Недостатком известного способа управления является невозможность регулирования упрвзедающего сдвига потребляемого из сети тока для поддержания общего козффициеша мощности на максимально Бозмо;кном уровне.

По кредлагаемому спосс у с целью 1юдд жания общего коэффициента мощности на максимально возможном уровне, площадь, образуемую первым импульсом напряжения Udj, поддерживают большей площади второго импульса Udj На фиг. 1 представлена возможная схема реализации описьшаемого способа управления однофазным тиристоркым выпрямителем с коммутирующим блоком; на фиг.,2 дана диаграмма известного способа управления с использованием средней части синусоидальной полуволны питающего напряжения; на фиг. 3 - диаграмма способа управления суммированием двух импульсов напряжения в течение полуволны (прототип); на фиг. 4 - диаграмма описьшаемого способа управления, где 1,2- неуправляемые и 3, 4 - управляемые вентили полууправляемого однофазного вьшрямительного моста; 5 - обмотка питающего трансформа тора; 6, 7 - коммутирующие конденсаторы; 8, 9 - коммутирующие тиристоры; 10, 11 и 12, 13- соответственно активные или индуктивные резисторы и заряжающие диоды; 14 и 15 - соответственно нагрузка в виде маишны постоянного тока и сглаживающего дросселя, U (t) - полуволна питающего напряжения; Ud - импульс выпрямленного напряжения при использовании средней части полуволны питающего напряжения; Ltd, и Ud2 - импульсы напряжения соответстве}шо при включении вентилей в пачапе и в конце полувол1 ы питающего напряжения « еЕ- угол включения вентиля в начале первого импульса выпрямленного напряжения; а° еБ- угол выключения вентиля в конце первого импульса выпрямленого напряжения; а еР- угол вклшчешш вентиля в начале второго импульса напряжения.

Управление однофазным тиристорным выпрямителем с блоком кoммyтaJ ии производится следующим образом. Средаее значение выпрямленного напряжения пропорциональпо сумме площадей, образуемых двумя импульсамп напряжения Ud Ud, за полуиолну. Импульс напряжения Ud, с момепта включсиня тиристоров выпрямителя при угле аа в пачале положительной полуволны питающе1о паиряжеи.чя закапчивается путем принудительной коммутации тиристоров при угле а. После некоторой паузы при угле а| указанные тиристоры снова включаются и находятся во включенном положении, формируя импульс напряжения до момента их естес венпого выключения в конце (eлыfoй полуволны папряжения. При регулИ вании выпрямленного напряжения, например его увечении, коммугациш щристоров при угле а° производят и более ноздиий момент, т.е. при больщом угле, а ПО). риое BKjnoieiine при меньпгем угле а°, умспмиая интервал между импульсами напряжения

Udi и Ud. При этом углы aj и а выбираются таким образом, чтобы площадь импульса напряжения была больше площади импульса напряжения Udj.

Увеличенная площадь импульса напряжения, формируемого в начале полуволны, обеспечивает емкостной характер нагрузки сети, позволяя компенсировать индуктивный характер нагрузки.

Схема, приведенная на фиг. 1 работает следующим образом. Перед включением обоих вентилей 3, 4 загружаются оба коммутирующих конденсатора 6, 7 через неуправляемые вентили 1, 2 и зарядные диоды 12, 13 и резисторы 10, 11, ограничивающие ток заряда. Искусственной коммутацией управляемых вентилей 3, 4 до момента их естественного выключения можно получить как совпадение по фазе основной гармоники тока с полуволной питающего напряжения, так и обеспечить ее упреждающий сдвиг по фазе. После коммутации управляемых вентилей 3, 4 ток злектродвигателя постоянного тока 14 и сглаживающего дросселя 15 замыкается через неуправляемые вентили 1, 2. Магнитная энергия, запасенная в реактивных сопротивлениях рассеяния трансформатора (5) поглощается коммутирующим конденсатором 6 7, что приводит к их перезаряду. При следующем включении управляемых вентилей 3 и 4 соответствующий конденсатор 6 или 7 перезаряжается через диод 12 или 13 и резистор 10 или 11 до полярности, необходимой для следующей коммутации.

Формула изобретения

Способ управления однофазным тиристорным выпрямителем с коммутирующим блоком, состоящий в том, что для получения выходного вьшрямneiffloro напряжения суммируют два импульса напряжения в течение полуволны питающего напряжения, из которых первый Udi образуют включением тиристора в начале полуволны питающего напряжения и/ш с некоторой задержкой до принудительной коммутации при угле а, а второй - Ud2 получают путем включения вентиля при угле а о; ДО момента его естественного выключения отличающийся тем, что, с целью поддержания общего коэффициента мощности на максимально возможном уровне, , образуемую первым импульсом напряжения Ud, поддерживают больщей площади второго импульса udj.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Шиллинг В. Тиристорная техника. Основы применения полугфоводниковых приборов в технике .сильных токов. Энергия, Ленинградское отделение, 1971, с. 68-70.

2.Сб.УстройС1ва преобразовательной техники выпуск 2 Наукова думка, Киев, 1969, Карибов С.И., Георгадзе P.M., Хупдадзе A.M. Плавное peiyлирование однофазного выпрямленного напряжения с высоким значением коэффициента мощности для электроподвижного состава переменного тока, (прототип).

/4

Фиг. 1

Фи9.